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星期五, 2012年 7月 13日

香港气象勘察飞行之今昔

很少因素能如天气般影响航空飞行。香港天文台作为香港的专责气象部门,为航空界提供天气服务已超过 70 年,一直以来都与航空界的伙伴紧密合作。天文台的一位前台长钟国栋更为当时的皇家香港辅助空军 (政府飞行服务队的前身) 的荣誉准将。同时航空界亦透过进行勘察飞行,为天文台提供宝贵资料,以便分析天气现象,这反过来有助天文台改善所提供的航空气象服务。

利用飞机收集气象数据的合作可以追溯到 1924 年,当时的英国军部为天文台提供气象数据 (图 1)。及后,1938 年远东飞行训练学校 (即香港飞行总会的前身) 开始向天文台提供高空温度及相对湿度的资料,用以协助天文台凖备航空天气预测。

图 1

图 1      飞行军官在 1924 年于香港上空飞行时所收集到的温度数据。


在规划于赤鱲角兴建机场时,亦特别进行了勘察飞行。赤鱲角的地势复杂,有机会干扰吹过山脉的气流,勘察的主要目的是研究机场范围的低空风切变及湍流,并作为预警这类恶劣天气现象的科学依据。

在赤鱲角进行的第一轮勘察飞行可追溯至 1970 年代末。皇家香港辅助空军利用一款名为老虎狗型 (Bulldog) 的小型飞机 (图 2),在 1979 年 12 月第一次进行勘察。在飞行期间,机师会报告飞机位置,描述湍流强度及报告垂直加速率的最大偏离值。这轮勘察飞行丰富了我们对赤鱲角上空因地型产生的风切变及湍流的认识。

图 2

图 2      1970 及 1980 年代用于气象观察的老虎狗型飞机。


第二轮的勘察飞行是在发展风切变及湍流警报系统 (风湍警报系统) 时进行。这次所用的是美国怀俄明大学 King Air 飞机 (图 3)。King Air 上安装了研究级仪器,量度的数据空间及时间分辨率高。勘察飞行在 1993 至 1994 年的密集风切变观测期进行,测量风场、湍流及其他气象数据。是次收集的数据在校正风湍警报系统内的湍流预警法则相当有用。

图 3

图 3      1990 年代发展风湍警报系统时勘察风切变和湍流的怀俄明大学飞机 King Air。


在 2009 年,随着政府首次在飞机上安装气象仪器,勘察飞行进入了新纪元,香港更成为亚太区专责气象部门中少数能定期以飞机收集气象数据的一员。政府飞行服务队捷流 41 定翼机上安装了一套专属的气象数据量度系统(图 4),以每秒 20 次的高频率量度包括温度、湿度、气压及风的三个分量等数据。数据品质相当高,能验证基于地面气象系统所发出的风切变及湍流预警,及用于更新风湍警报系统中的湍流法则。

图 4

图 4      政府飞行服务队捷流 41 定翼机及先进的气象数据量度系统 (附图为放大图)。


除了在香港国际机场附近收集数据,在 2011 年开始,飞机在热带气旋移近香港期间,进行特别任务,飞近热带气旋中心收集天气数据 [1],当中包括了 2011 年的海马、纳沙及 2012 年的泰利 (图 5)。数据用以研究热带气旋的强度及风力分布,并填补了南中国海上空气象资料的空白。

图 5

图 5      定翼机在 2012 年 6 月 19 日的飞行路径 (红线),叠加在正午12时的可见光卫星图像,
可见飞机曾飞近强烈热带风暴泰利的中心。


继往开来,香港天文台会继续与其他伙伴合作,为航空界及公众提供更好的服务。



陈栢纬,谢淑媚


参考资料:

[1] 香港天文台,「利用飞机收集热带气旋资料」,2011。
     (http://www.hko.gov.hk/hkonews/A2/news-20110627_uc.htm)



最近修订日期: <2013年9月27日>